关系数据库概述课件.ppt

1、1第一章第一章 关系数据库概述关系数据库概述本章主题本章主题v 数据库的发展历程v 数据模型v 关系型数据库系统概述v SQL简介v 引入项目目标关系数据库概述关系数据库概述 3 美国加利福尼亚大学伯克利分校研究人员的统计数据：近3年间，世界范围内信息生产量以平均每年30%的速度增长，至 2002年，全球由纸张、胶片以及磁、光存储介质所记录的信息生产总量将达到5亿兆字节。许多单位因日常运作而不得不经常性地维护大量数据。伴随着大量数据、信息的不断产生，如何安全有效地存储、检索和管理数据成了信息时代一个非常重要的问题。数据库是解决数据存储、检索和管理的有效手段。数据库按照一定的方式来组织数据。它由

2、一个或多个相关的数据项组成，这些数据项又称作“记录”。数据库就是一个数据集合，它包含单位所需的各种问题的答案。例如，“商场里有没有XX牌子的食品，都有哪些，价格分别是多少？”，或者“从XX城去YY城都有哪几趟火车？现在有没有票？”本章的主要内容是描述与数据库和数据库管理系统相关的概念，探讨各种不同的数据库模型以及介绍SQL语言。第一节第一节 数据库概述数据库概述 4数据库的产生与发展数据模型数据库系统与数据库管理系统数据库的产生与发展数据库的产生与发展 5纸制系统文件系统数据库系统数据的存储可分为以下几个阶段：（一）（一）纸制系统纸制系统6 早期使用计算机保存数据之前，人们对于大量数据的存储，

3、可以使用简单的书面文件来进行。例如，学校里需要保存教师、学生、班级、部门、课程、考试等相关信息。与教师相关的详细资料存放在教师档案里，与学生有关的详细资料存放在学生档案里。这种数据存储的介质是纸，纸制书面文件容易毁损，不易长期保存，并且纸制文件数量庞大，会占用大量空间。（二）（二）文件系统文件系统7 20世纪50-60年代，计算机的应用和发展为数据在磁盘或磁鼓的存放提供了机会，文件系统开始萌芽。早期的文件系统中，数据是和程序在一起的，如basic语言里就有个DATA语句，专门存放数据用。后来发展到将数据与程序分开存放，即数据独立于程序，使用时再用程序调用数据文件，比如C语言中带有文件操作的命令

4、。以文件系统存放的数据主要接受操作系统的管理，操作系统以文件名作为用户数据的标识，在管理较少、较简单的数据，或者仅仅只是用来存储，极少用来查询，或查询要求比较简单的情况下，文件系统能够满足一定的用户应用需求。使用文件系统保存数据的主要缺点有：数据的冗余度太大，数据和应用程序过分相互依赖，数据之间没有什么联系，数据缺乏统一的管理和控制。（三）（三）数据库系统数据库系统8 数据库系统从20世纪50年代萌芽，60年代中期产生，至本世纪初，已有40多年的历史，在这短短40年间，数据库系统发生了巨大的变化并取得了巨大的成就。它已从第一代的网状、层次数据库，第二代的关系数据库系统，发展到第三代以面向对象模

5、型为主要特征的数据库系统。数据库的出现解决了文件系统中所有的问题。在计算机的数据库中，数据可以永久地保存下来，并能够提供对数据的集中控制。数据库系统的发展经历了三个阶段数据库系统的发展经历了三个阶段 9数据库发展的初级阶段 数据库发展的中级阶段 数据库发展的高级阶段 数据库系统发展三个阶段（一）数据库发展的初级阶段（一）数据库发展的初级阶段 10 1963年，美国Honeywell公司的IDS（Integrated Data Store）系统投入运行，揭开了数据库技术的序幕。1965年，美国一家火箭公司利用该系统帮助设计了阿波罗登月火箭，推动了数据库技术的产生。1968年，美国IBM公司推出层

6、次模型的IMS数据库系统（1969年形成产品）。1969年，美国CODASYL（Conference On Data System Language，数据库系统语言协会）组织的数据库任务组发表关于网状模型的报告。层次模型与网状模型的数据库系统的出现，揭开了数据库系统发展的序幕。在初级阶段中，由于网状模型数据库的复杂性和专用性，没有被广泛使用，而层次模型数据库则由于IBM公司的IMS（Information Management System，信息管理系统）层次模型数据库系统的发展，得到了极大的发展，其不仅一度成为最大的数据库管理系统，拥有巨大的客户群，而且直到现在，仍然得到升级和支持，并不断与

7、新技术结合，在特定的领域内体现出强大的生命力。（二）数据库发展的中级阶段（二）数据库发展的中级阶段11 1970年，IBM公司的E.R.Codd发表论文提出关系模型，标志着第二代数据库-关系数据库的萌芽。自此后，IBM大力投入关系数据库的研究。关系模型的数据库较网状模型、层次模型在底层实现起来都要简单，所以很快便发展起来，Oracle即是当时成立的一家专做关系模型数据库的公司。20世纪80年代初，IBM公司的关系数据库系统DB2问世，Oracle公司则将Oracle移植到桌面计算机上。作为第二代数据库系统的关系数据库开始逐步取代层次与网状模式的数据库，成为占主导地位的主流数据库。迄今为止，关系

8、型数据库系统仍然蓬勃发展，占据数据库应用的主要地位。（三）数据库发展的高级阶段（三）数据库发展的高级阶段12 近年来，计算机的应用已从传统的科学计算、事务处理等领域，逐步扩展到工程设计统计、人工智能、多媒体、分布式等领域，这些新的应用领域需要有新的数据库支撑，而传统的关系数据库系统是以商业应用、事务处理为背景而发展起来的，它并不完全适用于新领域。因此，新的领域期待有新的数据库系统来支撑。另一方面，关系型数据库开始向不同方向发展。数据库生产厂商考虑到商业运用的目标，各自在基本遵循SQL-92的标准上为数据库加入了一些提高效率和提高可用性的功能，舍弃了一些不太现实的约束。由于不同的数据库厂商选择在

9、不同基础进行发展，导致了关系数据库系统向不同方向上的变迁。例如，Oracle引入了“并行”的机制，并开始了向“关系-对象”型数据库的变迁，从而形成新一代的数据库系统的萌芽，目前“关系-对象”型数据库正在持续发展。数据模型数据模型13模型是一种抽象。如ax2+bx+c=0是一元二次方程的模型。在数据库技术中，用模型对数据库的结构和语义进行描述，实现对现实世界的抽象。从用户所看到的现实世界到直接面向数据库的逻辑结构，有两层抽象，对应地有两种不同抽象层次的数据模型。如图1.1所示。现实世界概念数据模型逻辑数据模型图1.1 两层数据模型（一）（一）概念数据模型概念数据模型14 从现实世界到概念模型，是

10、第一级抽象，用模型来表示对现实世界的这一抽象，称为概念数据模型。概念数据模型是一种独立于任何计算机系统实现的，完全不涉及信息在计算机系统中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构，如实体联系模型。实体联系模型（Entity Relationship Model，ER模型）是P.P.Chen于1976年提出的。实体（Entity）是指客观存在，可以相互区别、可以被描述的事物。实体可以是具体的对象，也可以是抽象的对象。例如计算机、人、课本、桌子甚至课本的结构，都属于客观存在的，可以相互区别，也可以被描述的，都称为实体。实体联系模型直接从现实世界中抽象出实体类型及实体间联系，然后用实体联系图

11、（ER图）表示数据模型。该部分内容将在最后一章讲述。（二）（二）逻辑数据模型逻辑数据模型15 从概念数据模型到逻辑数据模型是对现实世界做的第二级抽象，用模型来表示对概念数据的这一抽象，称为逻辑数据模型。逻辑数据模型是一种直接面向数据库中数据的逻辑结构，用来描述存储数据的容器以及在该容器中存储和检索数据的过程，例如有关系模型、网状模型、层次模型、面向对象模型等。这类模型涉及到数据在计算机系统中如何实现的问题，通常有严格的定义，一般又称为“基本数据模型”或“结构数据模型”。逻辑数据模型的定义包含三个基本要素：数据结构：定义实体类型和实体间联系在计算机中的表达和实现；数据操作：定义对数据库的检索和更

12、新（包括插入、删除、修改）两类操作；数据完整性：定义数据及其联系应具有的制约和依赖规则。（1 1）层次模型）层次模型16 层次模型（Hierarchical Model）用树形结构来表示实体及实体之间联系的数据模型。其主要特点有两个：树的最高结点-根结点，只有一个，该结点没有双亲结点；根以外的其他结点都与一个且只与一个父结点相连。例如操作系统管理方式下的文件组织结构便是一种层次模型，如图1.2所示。C：P r o g r a m FilesD o c u m e n t s a n d SettingsWINDOWSM i c r o s o f t OfficeYahoo!M i c r o

13、 s o f t S Q L Server 在层次模型中，树的结点是记录类型，记录之间的联系是通过指针来实现的。1968年IBM公司研制推的IMS数据库管理系统是第一个基于层次模型的大型商用数据库管理系统。（2 2）网状模型）网状模型17 如果取消层次模型中的两个限制，允许一个以上的结点无双亲或一个结点可以有多于一个的双亲结点，便形成了网络，又称为有向图。把用有向图结构表示实体类型及实体之间联系的模型叫网状模型（Network Model）。如图1.3所示。在网状模型中，有向图的结点是记录类型，记录之间的联系是通过指针来实现的。1969年，CODASYL组织推出的DBTG系统，又称CODASY

14、L系统，奠定了数据库系统的基本概念、方法和技术。实际的基于网状模型的数据库系统有Cullinet Software Inc公司的IDMS、Univac公司的DMS1100、Honeywell公司的IDS/2、HP公司的IMAGE。网状模型和层次模型在本质上是一样的。系老师课程专业学生成绩图1.3 网状模型聘任设置任课开设招收被选选课（3 3）关系模型）关系模型18 1970年由美国IBM公司San Jose研究室的研究员E.F.Codd提出的一种数据模型，该模型用二维表格来表示实体和实体间联系，称为关系模型(Relational Model)。在层次模型和网状模型中，文件中存放的是数据，各文件

15、之间的联系是通过指针来实现。关系模型中，文件存放两类数据：实体、实体间的联系。如图1.4所示，Teachers表存放教师实体数据，Courses表存放课程实体数据，Classes存放班级实体数据，Teacher _course表存放教师的授课数据，前两个文件存放的是实体本身的数据，最后一个文件存放的是教师实体、课程实体及班级实体间的联系。典型的关系数据库系统有ORACLE、SYBASE、DB/2、COBASE、PBASE、EasyBase、DM/2、OpenBase。19图图1.4 1.4 关系模型关系模型（4 4）面向对象模型）面向对象模型20 现实世界中存在着许多复杂的数据结构，例如CAD

16、数据、图形数据、嵌套递归数据等，这样的数据结构关系模型不能表达实现，但面向对象模型却可以方便地表示。面向对象的概念早在1968年就出现了，现已使用在数据库技术中。面向对象模型中最基本的概念是对象（object）和类（class）。数据库系统与数据库管理系统数据库系统与数据库管理系统21数据（Data）、信息（Information）、数据处理（Data Processing）数据库（Database，简记为DB）数据库管理系统（Database Management System，简记为DBMS）数据库系统（Database System，简记为DBS）（一）（一）数据、信息、数据处理22 现

17、实中的事物的描述都可以称为数据，事物可以用数字、文字、图表、图像、声音等来描述，这些都是数据。如一个学生的各门课程的成绩，一个教师的基本情况，一个商场的当天销售情况等等。在日常的工作中，数据是最重要的组成部分，所谓的工作要么是使用现有的数据，要么是通过各种业务计算形成了新的数据。如一个学生的总成绩是多少，商场当天销售最好的商品是什么等等。数据与信息既有联系又有区别。通常把对事物的原始描述，称为数据，根据数据经过一定的计算过程得到的新的数据称为信息。数据处理数据信息图1.5 数据与信息所以，信息来自于数据，是根据某些用户要求而对数据加工后产生的，对这些用户有用的数据。数据处理是完成数据转换成信息

18、的方法，数据处理从某些已知的数据出发，推导加工出一些新的数据，这些新的数据就是信息。数据处理包含数据的收集、存储、传递、加工、统计管理、输出等过程。数据、数据处理和信息的关系如图1.5所示。数据数据处理处理数据数据信息信息图图1.5 1.5 数据与信息数据与信息（二）数据库（二）数据库23 数据库，存储在磁带、磁盘、光盘或其他外存介质上，按一定结构组织在一起的相关数据的集合。在计算机中，数据库是数据和数据库对象的集合。所谓数据库对象是指表(Table)、视图(View)、存储过程(Stored Procedure)、触发器(Trigger)等。其中表是用来存放数据的对象，表包含数据库中的所有数

19、据。一个数据库由多个表组成。数据库对象将在以后的章节中介绍。（三）数据库管理系统（三）数据库管理系统24 数据库管理系统是指数据库系统中对数据进行管理的软件系统，是一组能完成描述、管理、维护数据库的程序系统，是数据库系统的核心组成部分，它按照一种公用的和可控制的方法完成插入新数据、修改和检索数据的操作。对数据库的一切操作，包括定义、查询、更新以及各种控制，都是通过DBMS进行的。DBMS的工作示意图如图1.6示。DB应用程序数据请求数据（处理结果）低层指令数据（查询结果）数据库系统DBMS 图1.6 DBMS工作示意图 首先，数据库管理系统接受用户通过前台应用程序提交的数据请求和处理请求，并将

20、用户的数据请求（高级指令）转换成复杂的机器指令（低层指令），实现对数据库的操作。其次，接受从数据库的操作中返回的查询结果，对查询结果进行处理（格式转换），并将处理结果返回给应用程序，应用程序使用输出功能将结果呈现给用户。数据库管理系统具备的主要数据操纵功能数据库管理系统具备的主要数据操纵功能 25（1）数据库的定义功能。数据库管理系统提供数据定义语言（DDL，Data Define Language）用于管理数据库中的对象，比如创建数据库、删除表等。（2）数据库的操纵功能。数据库管理系统提供数据操纵语言（DML，Data Manipulate Language）实现对数据的操作，包括对数据的更

21、新（插入、删除、修改）和检索（查询）。（3）数据库的保护功能。数据库管理系统提供对数据库中数据的保护功能，包括数据库的恢复（在数据库遭到破坏或数据不正确时，恢复数据至正确的状态）、数据库的并发控制（对多个用户访问同一个数据进行控制，防止数据遭到破坏）、数据完整性控制（保证数据库中数据及语义的正确、一致和有效，防止任何对数据造成错误的操作）、数据安全性控制（防止未经授权的用户对数据库的数据进行访问，保证数据不被恶意更改或破坏等）。（四）数据库系统（四）数据库系统26 简单地讲，数据库系统是指一个具体的数据库管理系统软件和用它建立起来的数据库；严谨地讲，数据库系统是采用数据库技术的计算机系统，能够

22、实现有组织地、动态地存储大量相互联系的数据，为用户提供数据访问的机制。如图1.6，一个完整的数据库系统由数据库、数据库管理系统、数据库管理员（DBA）、用户和应用程序组成。第二节第二节 关系数据库概述关系数据库概述 关系数据库的基本概念 关系数据库的基本要求SQL简介27 70年代是数据库蓬勃发展的年代，当时基于层次模型的数据库系统和基于网状模型的数据库系统占据了整个商用市场，而基于关系模型的数据库系统仅处于实验阶段。80年代基于关系模型的数据库系统逐步代替上述两种模型的系统，成为主流的数据库系统。按照关系模型存储数据的数据库系统称为关系型数据库系统。在关系型数据库中，不论是实体还是实体与实体

23、之间的联系均存储为二维表。关系数据库的基本概念关系数据库的基本概念 28 关系数据库将同一类或者相关的数据存放在一个数据库表中。例如，将所有的学生基本信息情况存放在一个表中，而将所有的教师基本信息存放于另一个表中。表类似于EXCEL中的电子表格，由行和列组成，但这里的数据库表的定义比电子表格要严格。数据库中关系的性质数据库表的相关概念（一）数据库表的相关概念（一）数据库表的相关概念学号姓名智育成绩总成绩考试课考查课小计011001叶海平.29 （1）关系(Relation)：关系即表，一个关系对应一张表 （2）元组(Tuple)：表中的一行 （3）属性(Attribute)：表中的一列，给每一

24、列取一个名称即属性名 （4）主键(Key)：表中可唯一确定一个元组的某个属性组 （5）域(Domain)：属性的取值范围 （6）分量(Component)：元组中的一个属性值 （7）关系模式(Relation Schema)：对关系的描述 关系必须是规范化的，关系必须满足一定的规范条件。最基本的规范条件是关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。如表1-1，智育成绩不是最小的不可再分的数据项，故该表不是关系模型的数据库表。表1-1 学生成绩报表（二）数据库中关系的性质（二）数据库中关系的性质 30 数据库表由多行数据组成，每一行数据也可以称为一条记录或一个元组，同一个表中不能出现完全相同的记录

25、。表中纵向的数据称为列，每一列均是由列名和列值组成，列又称为属性或字段，同一个表中不能出现完全相同的列名。属性必须是同质的，即同一列的各个值应是同类型的数据。任一属性必须是原子的，它不可再分。表中行的顺序可以任意排列，表中列的顺序也可以任意排列。关系数据库的基本要求关系数据库的基本要求 31 为便于在计算机系统中实现关系模型，对关系模型作了严格的定义。基于关系模型的关系数据库的基本要素有三部分组成：数据结构（实体类型和实体间联系的表达和实现）、关系操作集合（对数据库的检索和更新，包括插入、删除和修改）、关系的完整性（数据及其联系应具有的制约和依赖规则）。数据结构关系操作集合关系的完整性（一）数

26、据结构（一）数据结构32 关系操作采用集合操作，即操作的对象和结果都是集合。一个关系（二维表）由关系的“型”或“关系框架”（又称表结构）与关系的“值”（又称记录数据）两部分组成。一个关系数据库可以包含一组关系，也可以只有一个关系。定义一个关系数据库，就是对它所包含的所有关系框架进行描述。（二）关系数据（二）关系数据33 关系模型中常用的关系操作包括：选择、投影、连接、除、并、交、差等查询操作和增、删、改操作两大部分。查询的表达能力是其中最主要的部分。上述的关系操作可以分为两类，传统的集合操作和专门的关系操作。传统的集合操作 选择投影连接专门的关系数据关系数据并差交笛卡尔积（1 1）传统的集合操

27、作）传统的集合操作Student_idStudent_nameStudent_sexStudent_nationStudent_birthdayStudent_timeStudent_classidStudent_homeStudent_else011001叶海平男汉1986-01-232004-09-01011山西011002景风男汉1986-06-252004-09-01011重庆012001华丽佳女汉1987-05-202004-09-01012大连012002范治华男汉1986-06-122004-09-01012山东34表表1-2 1-2 关系关系R R设关系R如表1-2所示35表表

28、1-3 1-3 关系关系S SStudent_idStudent_nameStudent_sexStudent_nationStudent_birthdayStudent_timeStudent_classidStudent_homeStudent_else012002范治华男汉1986-06-122004-09-01012山东013001李佳佳女汉1986-03-012004-09-01013湖南013002史慧敏女汉1986-10-112004-09-01013湖北014001安静女汉1986-03-232004-09-01014山西关系S如表1-3所示（1 1.1.1）并（）并（Unio

29、nUnion）36 关系R和关系S具有相同的结构，R和S的并记为RS，结构不变，由属于R或属于S的元组组成。RS如表1-4所示。表1-4 RSStudent_idStudent_nameStudent_sexStudent_nationStudent_birthdayStudent_timeStudent_classidStudent_homeStudent_else011001叶海平男汉1986-01-232004-09-01011山西011002景风男汉1986-06-252004-09-01011重庆012001华丽佳女汉1987-05-202004-09-01012大连012002范治

30、华男汉1986-06-122004-09-01012山东013001李佳佳女汉1986-03-012004-09-01013湖南013002史慧敏女汉1986-10-112004-09-01013湖北014001安静女汉1986-03-232004-09-01014山西（1.21.2）差（）差（DifferenceDifference）37 关系R和关系S具有相同的结构，R和S的差记为R-S，结构不变，由属于R而不属于S的元组组成。R-S如表1-5所示 表1-5 R-SStudent_idStudent_nameStudent_sexStudent_nationStudent_birthday

31、Student_timeStudent_classidStudent_homeStudent_else011001叶海平男汉1986-01-232004-09-01011山西011002景风男汉1986-06-252004-09-01011重庆012001华丽佳女汉1987-05-202004-09-01012大连（1.31.3）交（）交（IntersectionIntersection）38 关系R和关系S具有相同的结构，R和S的交记为RS，结构不变，由既属于R又属于S的元组组成。RS如表1-6所示。表1-6 RSStudent_idStudent_nameStudent_sexStuden

32、t_nationStudent_birthdayStudent_timeStudent_classidStudent_homeStudent_else012002范治华男汉1986-06-122004-09-01012山东（1.41.4）广义笛卡尔积）广义笛卡尔积39设关系R如表1-7所示 Student_idStudent_nameStudent_sexStudent_nation011001叶海平男汉011002景风男汉012001华丽佳女汉012002范治华男汉关系S 如表1-8所示 Student_idCourse_idStudent_grade01100110018201100210

33、018601100120017840 关系R的目（列数）为n（此例为4），关系S的目为m（此例为3），关系R和关系S的笛卡尔积RS是一个n+m（此例为7）目的元组集合。每个元组的前n个分量来自R的一个元组，后m个分量来自S的一个元组。若R有k1（此例为4）个元组，S有k2（此例为3）个元组，则RS有k1 k2个（此例为12）元组。如表1-9所示 Student_idStudent_nameStudent_sexStudent_nationStudent_idCourse_idStudent_grade011001叶海平男汉011001100182011001叶海平男汉0110021001860

34、11001叶海平男汉011001200178011002景风男汉011001100182011002景风男汉011002100186011002景风男汉011001200178012001华丽佳女汉011001100182012001华丽佳女汉011002100186012001华丽佳女汉011001200178012002范治华男汉011001100182012002范治华男汉011002100186012002范治华男汉011001200178（2 2）专门的关系操作）专门的关系操作41 从关系中找出满足给定条件的元组称为选择，相当于对关系做水平分割。选择条件以逻辑表达式给出，使该逻辑表达

35、式的值为真的元组被选取。详细内容参见查询一章。.从关系的所有属性中挑选若干属性组成新的关系称为投影。这是对列进行运算，相当于对关系进行垂直分解。联接是将两个关系的属性名拼接在一起，形成一个更宽的关系模式，生成新的关系中包含满足联接条件的元组投影联接选择（三）关系的完整性（三）关系的完整性 42 关系模型提供了丰富的完整性控制机制，包括三类完整性：实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性。实体完整性和参照完整性是关系模型定义必须满足的完整性约束条件，由关系数据库系统提供自动支持。实体完整性参照完整性用户定义完整性（1 1）实体完整性）实体完整性43 在关系模型中，数据是在关系中存储的，关系是表的

36、正式术语。一个基本关系通常对应现实世界的一个实体集，现实世界中实体是可以区分的，即它们具有某种唯一性标识。从前面的示例中可以看出，表的其中一个最重要的特点是表中的行是无序的，所以行在表中的位置不能标识该行数据。每个数据库的表都必须有一个列唯一标识表中的一行，保证表中的任两行都不会包含有完全相同的记录数据。唯一地标识表中记录的一个或一组列称为“主键”。主键码不能取空值，主键取空值说明存在某个不可标识的实体。（2 2）参照完整性）参照完整性44 参见上面的示例，Teachers表中的Teacher_ id列用来唯一标识每个教师实体，是Teachers表的主键，Teacher_ course表中的T

37、eacher _id的取值与Teachers表中的Teacher _id的取值相匹配，即Teacher_ course表中的Teacher _id的取值要么为空，要么等于Teachers表中的Teacher_ id的某个值，则Teacher _course表中的Teacher_ id称为Teacher_ course表的外键。外键与主键定义在同一个值域上。实体完整性和参照完整性用于任何关系数据库系统。（3 3）用户定义完整性）用户定义完整性45 用户定义的完整性则是针对某一数据库的约束条件，由应用环境决定，它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。关系模型具有如下特点：关系必须规范化。

38、即关系模型中每一个关系模式都必须满足一定的要求。模型概念单一。即关系模型中，无论是实体还是实体间的联系都用关系表示。SQLSQL简介简介 46 SQL（Structured Query Language），结构化查询语言。SQL最早是由IBM的圣约瑟研究实验室为其关系数据库管理系统SYSTEM R开发的一种查询语言。SQL语言结构简洁，功能强大，简单易学，自从IBM公司1981年推出以来，SQL语言得到了广泛的应用，1986年，美国ANSI（美国国家标准协会）采用SQL作为关系数据库管理系统的标准语言，后SQL标准又经过了多次修改。微机上常用的数据库开发系统Visual Foxpro、Powe

39、rBuilder及大型数据库管理系统Oracle、Sybase、Informix、SQL server都支持SQL语言作为查询语言。47SQL语言 DMLDDLDCLDQL数据操纵语言DML（Data Manipulation Language），例如INSERT、UPDATE、DELETE 数据控制语言DCL（Data Control Language），例如COMMIT、WORK、ROLLBACK、WORK 数据定义语言DDL（Data Definition Language），例如CREATE、ALTER、DROP 数据查询语言DQL（Data Query Language），例如SEL

40、ECT 第三节第三节 本书案例介绍本书案例介绍 48 本书主要介绍SQL SERVER 2005对数据的操作功能，为了更好地理解这些知识，全书使用了一个完整的学生管理数据库系统，讲述操作的章节使用了该数据库系统，通过对本书知识的学习，可以按照数据库系统所需在SQL SERVER 2005中完成数据库各个对象的创建，为应用系统提供数据支持。本书在最后一章对该数据库系统的数据做了完整的分析和设计，数据分析和设计是在SQL SERVER2005中实现这些数据的前提。数据分析决定哪些数据需要存储在数据库中，数据设计决定数据以什么结构、什么方式存储在数据库中，数据实现是指选择合适的数据库管理系统将数据实

41、际存储在计算机的存储设备上。（一）功能需求分析（一）功能需求分析 49 用户是通过应用程序界面提供的各个功能来操作存储在数据库服务器上的数据。可以这样来理解，用户使用Microsoft Word来处理文字，Word提供了许多功能方便用户来操作文字，处理完毕的文字需要单独保存，形成文档文件，即用户数据文件。同理，数据库系统也是由可操作的应用程序和用户数据组成，可操作的应用程序需要用其他的高级语言来编写，用户数据需要单独保存。为了提高数据的保存和使用，目前常用数据库管理系统来单独存储用户数据。学生管理系统的目标是提高学生管理工作的效率，具有对学生个人信息、课程信息、选课信息进行管理及维护的功能。此

42、处列出学生系统的功能，仅是为了说明一个完整的数据库系统的前台应用程序和后台数据库的作用，以便于读者更好地理解数据库在数据库系统中的作用。学生管理系统的功能需求包括管理员对功能的需求和学生对功能的需求两大部分（1 1）管理员对功能的需求）管理员对功能的需求 50 （1）学生信息的浏览，包括学生的姓名、性别、民族、出生日期、入学时间、所在班级、籍贯及备注信息；学生信息的添加、修改、删除。（2）班级管理信息的浏览，包括班级设置、年级信息等；班级管理信息的添加、修改、删除、浏览。（3）教师信息的添加、修改、删除、浏览；（4）课程的浏览，包括课程名、课程类型、学时、学分和课程具体描述；课程的添加、修改、

43、删除、浏览；对所设课程进行教师分配。（5）学生成绩信息的浏览和统计，可按成绩、课号、年度、统计内容方面对成绩进行统计；学生成绩信息的添加、修改、删除、选课人数的统计。（2 2）学生对功能的需求）学生对功能的需求 51（1）浏览个人基本信息，具体内容包括姓名、学号、民族、出生日期、籍贯、所在班级、备注等。（2）修改个人信息中的密码信息。（3）浏览课程信息，包括课程名、课程类型、学时、学分和课程具体描述、任课教师；。（4）浏览、设置个人选课情况。（5）浏览个人成绩信息。学生管理系统的主要功能如图1.7所示。学生管理系统用户管理管理员管理教师管理课程管理班级管理选课管理成绩管理学生管理图1.7 学生

44、管理系统的功能（二）数据需求分析（二）数据需求分析52 功能的操作对象是用户数据，在创建数据库之前，必须根据系统功能确定系统所需要的数据。常用的方法是调查用户，分析用户所使用的现行系统，从现有的系统中获得大多数的数据资料，如管理报表、帐单、票据等。通过对学生管理系统的调查分析，可以得到诸如学生入学时填写的基本情况表、系和班级的设置情况、每学期的课程安排情况、每学期的成绩数据、授课教师情况等等，这些数据的数量庞大，联系较复杂，需要使用专门的数据库管理系统对数据做统一管理。学生管理系统的数据库设计在第十五章讲述。本章小结本章小结53 本章立足于关系数据库的基本知识，向读者阐述了学习关系数据库管理系

45、统所必须具备的知识，包括：为什么使用数据库？数据库系统与数据库管理系统的区别？数据库如何组织数据？关系数据库的三个基本要素定义，这些要素都在关系数据库管理系统中得到了实现。学习和理解这些知识，有利于对后续章节知识进行更深层的理解。习习 题题541.选择题 （1）某单位由不同的部门组成，不同的部门每天都要产生一些报告、报表等数据，以往都采用纸张的形式来进行数据的保存和分类，随着业务的扩展，这些数据越来越多，管理这些报告、报表越来越费时费力，此时应该考虑（）A由一个人来完成这些工作 B在不同的部门中，由专门的人员去管理这些数据 C采用数据库系统来管理这些数据 D不再使用这些数据 （2）一个单位的组织结构通常可以用（）模型来进行描述。A网络 B层次 C文档文件 D以上不可能 （3）唯一标识表中记录的一个或者一组列被称为（）A外键 B主键 C关系 D表 （4）数据冗余是指（）A数据和数据之间没有建立关系 B数据有丢失 C数据量太大 D存在大量重复的数据2.思考题 （1）简述SQL语言的四个组成部分？（2）逻辑数据模型有哪几种？55本章结束本章结束